Eletricidade
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Muito aprendizado decore de se fazer perguntas.
Eletrodinâmica
LISTA 76 – LEIS DE OHM
01. (UNESP) Os valores nominais de uma lâmpada incandescente, usada em uma lanterna, são: 6,0 V; 20 mA. Isso significa que a resistência elétrica do seu filamento é de
(A) 150 Ω, sempre, com a lâmpada acesa ou apagada.
(B) 300 Ω, sempre, com a lâmpada acesa ou apagada.
(C) 300 Ω com a lâmpada acesa e tem um valor bem maior quando apagada.
(D) 300 Ω com a lâmpada acesa e tem um valor bem menor quando apagada.
(E) 600 Ω com a lâmpada acesa e tem um valor bem maior quando apagada.
02. (UNESP) A arraia elétrica (gênero Torpedo) possui células que acumulam energia elétrica como pilhas. Cada eletrócito pode gerar uma ddp de 10–4 V, e eles ficam arrumados em camadas, como aparece na figura.
Considere que um mergulhador tem uma resistência elétrica corporal baixa, de 2000 Ω, e que uma corrente elétrica fatal, nessas condições, seja da ordem de 20 mA. Nesse caso, o número de camadas de eletrócitos capaz de produzir essa corrente fatal será igual a
(A) 400 000.
(B) 480 000.
(C) 560 000.
(D) 800 000.
(E) 1 000 000.
03. (UFSCar) As lâmpadas incandescentes foram inventadas há cerca de 140 anos, apresentando hoje em dia praticamente as mesmas características físicas dos protótipos iniciais. Esses importantes dispositivos elétricos da vida moderna constituem-se de um filamento metálico envolto por uma cápsula de vidro. Quando o filamento é atravessado por uma corrente elétrica, se aquece e passa a brilhar. Para evitar o desgaste do filamento condutor, o interior da cápsula de vidro é preenchido com um gás inerte, como argônio ou criptônio.
O gráfico apresenta o comportamento da resistividade do tungstênio em função da temperatura. Considere uma lâmpada incandescente cujo filamento de tungstênio, em funcionamento, possui uma seção transversal de 1,6 × 10–2 mm2 e comprimento de 2 m. Calcule qual a resistência elétrica R do filamento de tungstênio quando a lâmpada está operando a uma temperatura de 3000oC.
04. (UNESP) As companhias de energia elétrica nos cobram pela energia que consumimos. Essa energia é dada pela expressão E = V · i · Δt, em que V é a tensão que alimenta nossa residência, i a intensidade de corrente que circula por determinado aparelho, Δt é o tempo em que ele fica ligado e a expressão V · i é a potência P necessária para dado aparelho funcionar. Assim, em um aparelho que suporta o dobro da tensão e consome a mesma potência P, a corrente necessária para seu funcionamento será a metade. Mas as perdas de energia que ocorrem por efeito joule (aquecimento em virtude da resistência R) são medidas por ΔE = R · i2 · Δt. Então, para um mesmo valor de R e Δt, quando i diminui, essa perda também será reduzida. Além disso, sendo menor a corrente, podemos utilizar condutores de menor área de secção transversal, o que implicará, ainda, economia de material usado na confecção dos condutores.
(Regina Pinto de Carvalho. Física do dia a dia, 2003. Adaptado.)
Baseando-se nas informações contidas no texto, é correto afirmar que:
(A) se a resistência elétrica de um condutor é constante, em um mesmo intervalo de tempo, as perdas por efeito joule em um condutor são inversamente proporcionais à corrente que o atravessa.
(B) é mais econômico usarmos em nossas residências correntes elétricas sob tensão de 110 V do que de 220 V.
(C) em um mesmo intervalo de tempo, a energia elétrica consumida por um aparelho elétrico varia inversamente com a potência desse aparelho.
(D) uma possível unidade de medida de energia elétrica é o kV · A (quilovolt – ampère), que pode, portanto, ser convertida para a unidade correspondente do Sistema Internacional, o joule.
(E) para um valor constante de tensão elétrica, a intensidade de corrente que atravessa um condutor será tanto maior quanto maior for a área de sua secção transversal.
05. (UNESP) O poraquê é um peixe elétrico que vive nas águas amazônicas. Ele é capaz de produzir descargas elétricas elevadas pela ação de células musculares chamadas eletrócitos. Cada eletrócito pode gerar uma diferença de potencial de cerca de 0,14 V. Um poraquê adulto possui milhares dessas células dispostas em série que podem, por exemplo, ativar-se quando o peixe se encontra em perigo ou deseja atacar uma presa.
A corrente elétrica que atravessa o corpo de um ser humano pode causar diferentes danos biológicos, dependendo de sua intensidade e da região que ela atinge. A tabela indica alguns desses danos em função da intensidade da corrente elétrica.
Considere um poraquê que, com cerca de 8 000 eletrócitos, produza uma descarga elétrica sobre o corpo de uma pessoa. Sabendo que a resistência elétrica da região atingida pela descarga é de 6000 Ω, de acordo com a tabela, após o choque essa pessoa sofreria
(A) parada respiratória.
(B) apenas formigamento.
(C) contrações musculares.
(D) fibrilação ventricular.
(E) parada cardíaca.
06. (FUVEST) Um componente eletrônico tem curva característica mostrada no gráfico a seguir:
A resistência elétrica do componente na região em que ele se comporta como um resistor ôhmico vale aproximadamente:
(A) 0,4 Ω
(B) 0,6 Ω
(C) 0,8 Ω
(D) 1,0 Ω
(E) 1,2 Ω
07. (FUVEST 2023) Termistores são termômetros baseados na variação da resistência elétrica com a temperatura e são utilizados em diversos equipamentos, como termômetros digitais domésticos, automóveis, refrigeradores e fornos. A curva de calibração de um termistor é mostrada na figura:
Considere que o termistor se rompa quando percorrido por uma corrente maior do que 10 mA. Supondo que o termistor seja conectado a uma bateria de 5 V, assinale a alternativa que contém uma faixa de temperaturas em que o dispositivo sempre funcionará adequadamente:
(A) 10℃ < 𝑇 < 35℃
(B) 20℃ < 𝑇 < 45℃
(C) 30℃ < 𝑇 < 55℃
(D) 40℃ < 𝑇 < 65℃
(E) 50℃ < 𝑇 < 75℃
Note e adote:
A relação entre a resistência 𝑅 de um dispositivo, a corrente 𝐼 que o percorre e a diferença de potencial elétrico 𝑉 entre seus terminais é 𝑉 = 𝑅𝐼.
08. (UNICAMP 2023) Sabemos que correntes elétricas acima de um décimo de Ampère podem provocar paradas cardíacas. Imediatamente após um raio atingir o solo, o potencial elétrico na superfície diminui gradativamente em função da distância ao ponto de impacto, como ilustrado pelas curvas equipotenciais da figura.
Sendo a resistência do corpo humano R = 80 kΩ, a corrente elétrica que atravessa o corpo da pessoa ilustrada na figura, com os dois pés em contato com o chão, será igual a
a) 0,800 A.
b) 1,25 A.
c) 10,0 A.
d) 11,25 A.
09. (ENEM 2023) Afim de classificar as melhores rotas em um aplicativo de trânsito, um pesquisador propõe um modelo com base em circuitos elétricos. Nesse modelo, a corrente representa o número de carros que passam por um ponto da pista no intervalo de 1 s. A diferença de potencial (d.d.p.) corresponde à quantidade de energia por carro necessária para o deslocamento de 1 m. De forma análoga à lei de Ohm, cada via é classificada pela sua resistência, sendo a de maior resistência a mais congestionada. O aplicativo mostra as rotas em ordem crescente, ou seja, da rota de menor para a de maior resistência. Como teste para o sistema, são utilizadas três possíveis vias para uma viagem de A até B, com os valores de d.d.p. e corrente conforme a tabela.
Nesse teste, a ordenação das rotas indicadas pelo aplicativo será:
A) 1, 2, 3.
B) 1, 3, 2.
C) 2, 1, 3.
D) 3, 1, 2.
E) 3, 2, 1.
10. (FAMERP 2022) Uma pessoa tocou os polos da bateria de um automóvel, que possui uma diferença de potencial de 12 V, com as duas mãos, uma em cada polo. Considerando que, nessa situação, a resistência elétrica entre as mãos da pessoa seja igual a 4,0 kΩ, a corrente elétrica que percorre o corpo da pessoa terá intensidade igual a
(A) 4,5 mA.
(B) 6,0 mA.
(C) 1,5 mA.
(D) 3,0 mA.
(E) 1,0 mA.
Respostas
1- D
2- A
3- R = 100 Ω
4- E
5- D
6- C
7- A
8- B
9- A
10- D